2010年第5期
树脂为胶体的基础，加入糖浆、薄荷、甜味剂等调和压制而成的一种供人们放入口中嚼咬的糖，自问世以来，广受世界人民喜爱。目前，一种更加健康的新型口香糖越来越受到消费者的欢迎，这就是用木糖醇类代替普通糖浆
加工制成的无糖口香糖。
对于“无糖”这一概念，我国《食品营养标签管理规范》[1]、《预包装特殊膳食用食品标签通则》[2]与国际食品法典委员会《营养声称使用指南》均规定，将“固体或液体食品：界限（不高于）0.5g/100g （100mL ）”作
余娟，王桂华，李家威，郭剑雄，李海乔
(广州甘蔗糖业研究所，广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，国家糖业质量监督检验中心，广州510316)
摘
要：本文建立了离子谱-脉冲安培法测定口香糖中单双糖(半乳糖、葡萄糖、木糖、果糖、蔗糖、乳糖)的方法。
口香糖经处理后其单双糖含量以CarboPac TM PA10高效阴离子交换柱为分析柱，氢氧化钠为淋洗液，梯度洗脱，脉冲安培检测器(PAD)检测，以保留时间定性，外标法定量。结果表明，半乳糖、葡萄糖、木糖、果糖、蔗糖、乳糖在Car -
boPac TM PA10上可以在27min 内完成分离，检出限分别为(进样25μL ，S/N=3)分别为3μg/L 、2μg/L 、2μg/L 、5μg/L 、5μg/L 和8μg/L ，且均具有较宽的线性范围(0.05mg/L-50mg/L)。样品测定的相对标准偏差在0.39%-3.78%之间， 加标回收率在95.2%-106.3%之间。本方法检测糖简便快捷、分离效果好、无需衍生、灵敏度高，适用于口香糖中单双糖的分析。
关键词：离子谱；脉冲安培检测；口香糖；单糖；双糖中图分类号：TS245.8
文献标识码：A
文章编号：1674-506X （2010）05-0074-0003
Determination of Monosaccharides and Disaccharides in Chewing Gum
by Ions Chromatography and Pulsed Amperometric Detection
YU Juan,WANG Gui-hua,LI jia-wei,GUO Jian-xiong,LI Hai-qiao
(Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute,Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement and Bio-refinery,
China Sugar Inspection Center,Guangzhou 510316)
Abstract:A chromatographic method was developed for the determination of monosaccharides and disaccharides (galactose,glucose,xylose,fructose,sucrose and lactose)in chewing gum.CarboPac TM PA10high performance anion -exchange column (HPAEC)as splitter,NaOH as eluent ，gradient elution,pulsed amperometric detection(PAD),qualitative analysis with retaining time,quantitative analysis with external reference method.These six saccharides can be separates well in 27min by C
arboPac TM PA10.The detection limits of these (25μL injection,S /N=3)using PAD were 3μg/L 、2μg/L 、2μg/L 、5μg/L 、5μg/L and 8μg/L,respectively.Moreover,all analyzes had a wide linear range (0.05mg/L -50mg/L),good relative standard deviations (0.39%-3.78%)and satisfying recoveries (95.2%-106.3%).This method was quite suitable for the determination of monosaccharides and disaccharides in Chewing gum for its simple and good separation performance as well as high sensitivity.No derivation is needed in the process of determination.
Keywords:Ion chromatography;pulsed amperometric detection;chewing gum;monosaccharides;disaccharides doi:10.3969/j.issn.1674-506X.2010.05-019
收稿日期：2010-08-18
作者简介：余娟（1984-），女，硕士研究生，工程师，研究领域：糖品分析方法研究。
Food and Fermentation Technology
第46卷（第5期）Vol.46，No.5
第46卷（总第159期）
为界定预包装食品“无糖（指所有的单糖和双糖）”声称的含量水平标准。国家现行的有关标准中，对食品中单双糖含量的测定大多使用液相谱法。液相谱法虽无需衍生但检出限仅达mg/L级，其灵敏度不能满足低糖（或无糖）食品中糖含量的测定要求。离子谱作为液相谱的一个分支，其优异的高效阴离子交换分离技术和高灵敏度的脉冲安培检测技术，使其在糖类物质的分析中得到越来越多的应用。本文就离子谱—脉冲安培测定口香糖中单双糖作了相关的研究。
1实验部分
1.1仪器和试剂
ICS-3000型离子谱仪，四元梯度泵，ED3000电化学检测器，AS自动进样器(美国Dionex公司)；Milli-Synergy超纯水机(美国)；KQ-100E型超声波清洗器；C18小柱；0.22μm水性滤膜针头滤器。
半乳糖(≥98.0%，Sigma公司)，葡萄糖(≥99.5%，Sigma公司)，木糖(≥99.0%，Sigma公司)，果糖(≥99.0%，Sigma公司)，蔗糖(≥99.5%，Sigma公司)，乳糖(≥99.0%，Sigma公司)，氢氧化钠溶液(50%，w/w，Fisher Scientific公司)。
1.2标准溶液和淋洗液的配制
半乳糖、葡萄糖、木糖、果糖、蔗糖、乳糖标准储备液1000mg/L：准确称取标准物质0.1000g，用超
纯水稀释到100mL，摇匀备用；
氢氧化钠溶液（200mmol/L）：在2L淋洗液塑料瓶中加入984mL经过0.22μm尼龙滤膜过滤的超纯水，再移人50%NaOH溶液16.0mL至水面以下，通氮气保护后摇匀备用；
所有用水均为电阻率≥18.2MΩ·cm的超纯水。
1.3前处理方法
取均匀粉碎样品1.0g（精确到0.01g）至锥形瓶中，加入50mL超纯水，超声提取30min，每隔5min 振摇一次。取1mL清液至100mL容量瓶中（可以根据样品中单双糖含量作调整），稀释至刻度，摇匀后备用。
取上述备用液约10mL，通过0.22μm水性滤膜针头滤器、C18柱（预先使用2mL甲醇和5mL水活化），弃去前面3mL，收集后面洗脱液待测。
1.4测定条件
分析柱：CarboPacTM PA10(4mm×250mm)；保护柱：CarboPacTM PA10(4mm×50mm)；ED3000脉冲安培检测（PAD），Au工作电极，Ag/AgC1参比电极模式，糖标准四电位波形见表1。
表1糖测定的标准四电位波形
Tab.1Standard quadruple potential waveform for carbohydrates analysis
淋洗液条件：0min-30min，16mmol/LNaOH；30min-45min，200mmol/LNaOH；45min-60min，16m mol/LNaOH；流速：1.00mL/min；进样方式：自动进样；进样体积：25μL；柱温：30℃。
2方法讨论
2.1谱柱选择
糖类化合物具有弱酸性及亲水性，在比较强的碱性溶液中以阴离子形态存在[3]。在强碱性条件下，糖结构中的羟基等电化学活性基团在适当的电位下可以在金电极表面被氧化而导致电流变化，从而可通过脉冲安培检测器进行检测。用于分离单双糖的阴离子交换谱柱一般包括3种柱型：CarboPac TM PA1、Car-boPac TM PA10和CarboPac TM PA20。CarboPac TM PA1存在较明显的溶解氧负峰干扰，从而干扰葡萄糖和果糖的良好分离，而溶解氧在CarboPac TM PA10谱柱的固定相上保留较强，从而避免了其对常见单糖的干扰。CarboPac TM PA20柱容量较低可实现快速分离，但蔗糖与葡萄糖的分离度较差，且其它几种糖类的分离效果也略差于CarboPac TM PAl0柱[4]。因此，我们选择CarboPac TM PAl0柱进行相关测定。
2.2淋洗液条件优化
改变淋洗液浓度，可以改变待分离组分的出峰时间和分离度，图1为NaOH浓度等于18mmol/L、16mmol/L、15mmol/L和14mmol/L时半乳糖、葡萄糖、木糖、果糖、蔗糖、乳糖的出峰情况。由图可见，当淋洗液NaOH浓度为18mmol/L时，半乳糖和葡萄糖（图中峰1和峰2）分离效果欠佳；当淋洗液NaOH 浓度为14mmol/L时，果糖和蔗糖（图中峰4和峰5）分离效果欠佳；当淋洗液NaOH浓度为16mmol/L和15mmol/L，各组分分离效果较好，综合乳糖（峰6）出峰时间，前者比后者总体效果更好一些。
经淋洗条件优化发现，NaOH浓度为16mmol/L
时间电位积分
0.00+0.10-
0.20+0.10On
0.40+0.10Off
0.41-2.00-
0.42-2.00-
0.43+0.60-
0.44-0.10-
0.50-0.10-
牙科手机余娟等：离子谱-脉冲安培法测定口香糖中单双糖75
2010年第5一位父亲给梦鸽的信
期
时可保证木糖、果糖、葡萄糖、半乳糖、蔗糖、乳糖的分离。0min -30min ，NaOH 浓度16mmol/L ；30min -
45min ，NaOH 浓度由16mmol/L 瞬时升高到200mmol/L
进行柱再生，其后15min 淋洗液浓度保持为
16mmol/L 使系统平衡后等待下一样品进样。该梯度
程序既可保证分析时间较短，亦可获得满意的分离度，待测糖组分的分离度均大于1.5，分离谱图见图2。
图1NaOH 浓度不同时半乳糖、葡萄糖、木糖、果糖、蔗糖、乳糖的出峰谱图
Fig.1Chromotograms of six saccharides on the different concentration of
NaOH
图2标准物质谱图（1-半乳糖、2-葡萄糖、3-木糖、4-果糖、5-蔗糖、6-乳糖）Fig.2Chromotograms of six standard saccharides (1-galactose,2-glucose,3-xylose,4-fructose,5-sucrose,6-lactose)
2.2标准曲线和方法检出限
以峰面积为研究对象，半乳糖、葡萄糖、木糖、果
糖、蔗糖、乳糖在0.05mg/L-50mg/L 范围内，其峰面积y 与其浓度x 均有很好的线性关系。根据3倍信噪比(S/N=3)计算出半乳糖、葡萄糖、木糖、果糖、蔗糖、乳糖的检出限分别为3μg/L 、2μg/L 、2μg/L 、5μg/
L 、5μg/L 和8μg/L ，见表2。2.3
方法重现性和加标回收率
在上述实验条件下测定了口香糖样品中单双糖。图3为口香糖样品的分离谱图。对含糖口香糖进行平行测定，样品间的相对标准偏差在0.39%-
3.78%之间，对样品中半乳糖、葡萄糖、木糖、果糖、蔗
糖、乳糖进行了加标回收实验，回收率在95.2%-106.3%之间，相对标准偏差和回收率试验数据结果
见表3。
图3口香糖样品的分离谱图
Fig.3Chromotograms of chewing gum samples
表3样品测定相对标准偏差和加标回收率试验数据Tab.3The relative standard deviations and recoveries of sample
determination
（下转第79页）
表2六种单双糖检出限和线性试验数据Tab.2Limits of detection and linearity of six saccharides
待测组分线形拟合方程
线形范围/mg/L 相关系数
/r2检出限/μg/L ，S/N=3
半乳糖y=1.7360x+0.15890.05-500.99933葡萄糖y=1.9213x+0.09980.05-500.99902木糖y=1.8568x+0.13920.05-500.99922果糖y=0.9502x+0.09310.05-500.99955蔗糖y=0.9175x+0.10360.05-500.99915乳糖
y=0.6502x+0.0815
0.05-50
0.9989
8
样品待测物
样品含量/g/100g
样液测定值/mg/L RSD
(N=5)%加标回收率试验
加标量mg/L 测得值mg/L 回收率%
样
品
01半乳糖--30.0029.4598.2葡萄糖--30.0031.04103.5木糖--30.0030.53101.8果糖--30.0029.0696.9蔗糖 1.8336.58
2.5630.0065.7997.4乳糖--30.0028.9796.6样品
02
半乳糖--30.0031.89106.3葡萄糖--30.0030.57101.9木糖--30.0030.66102.2果糖--30.0029.3197.7蔗糖 1.0921.82 3.0930.0050.5695.8乳糖
--
30.00
28.55
95.2
Time(min)
NaOH-18mmol/L
NaOH-16mmol/L
Time(min)
1
2
6
生物化学与生物物理进展
A （n C ）
7.06.05.04.03.02.01.00.0
8.010.813.516.319.021.824.527.330.0
A （n C ）
8.07.06.05.04.03.02.01.00.0
8.09.711.513.214.916.718.420.121.923.625.3
Time(min)NaOH-15mmol/L
NaOH-14mmol/L
Time(min)
A （n C ）
10.09.08.07.06.05.04.03.02.01.00.0
6
45
8.09.911.913.815.717.719.621.523.525.4
A （n C ）
14.012.010.08.06.04.02.00.0
8.010.212.514.716.919.221.423.625.928.130.3
0.01.22.43.64.86.07.28.49.610.812.013.214.415.616.818.019.220.421.622.824.025.226.427.6
Time(min)
A （n C ）
8.07.06.05.04.03.02.01.00.0
Time(min)无糖口香糖
A （n C ）
50.045.040.035.030.025.020.015.010.05.00.0
0.03.26.59.712.916.219.422.625.929.1
含糖口香糖
Time(min)0.02.85.58.311.113.816.619.422.124.927.7
A （n C ）
50.045.040.035.030.025.020.015.010.05.00.0
5
76
第46卷（总第159期）
酵没有影响。
木薯干中铅砷汞在发酵酒精生产过程有三个流向：酒精产品、废水和废渣。我们模拟酒精发酵过程，添加标准限量50倍的铅、砷、汞混合溶液进行发酵，并按照工艺过程设7个取样检测点：蒸煮前粉浆料、发酵前醪液、发酵后醪液、酒精、蒸馏后酒糟、废渣、废水等7个位点，每个位点取两个样品进行检测。重复上述过程。结果见表3。
注*由于测定砷时有价态变化，因此测定结果不是很有规律。4结论
4.1木薯干中添加高达50倍标准限量的铅、砷、汞时，对发酵酒精的工艺质量未产生影响。
4.2向木薯干中添加50倍的铅、砷、汞重金属时，其含量在蒸煮前、发酵前的检测结果均接近理论值。经发酵后，酒精中未检出重金属，说明重金属不会在酒精成品中残留，重金属主要残留在酒糟里。
4.3将酒糟进行离心分离后，废水与废渣质量比接近1:1。对废水和废渣中铅、砷、汞检测表明，铅、汞主要残留在废渣中；砷则在废水和废渣中均有残留。4.4依据GB8978－1996《污水综合排放标准》，总铅≤1mg/L，总汞≤0.05mg/L，总砷≤0.5mg/L。铅、汞在添加50倍的限量发酵后，废水中的铅、汞均很低，达到《污水综合排放标准》要求。而砷在添加50倍的限量后，在废水中有残留。
4.5依据GB15618－1995《土壤环境质量标准》三级排放标准对重金属限量为：铅≤500mg/kg，汞≤1.5mg/kg，砷≤40mg/kg。试验表明，废渣中铅、砷、汞的排放达到《土壤环境质量标准》要求。
参考文献：
马克思诞辰200周年[1]GB8978－1996《污水综合排放标准》
[2]GB15618－1995《土壤环境质量标准》
[3]陈同斌，黄启飞，高定等.中国城市污泥的重金属含量及其
变化趋势，环境科学学报，2003（5），P1~4
[4]俞一统，王褕，刘旭.利用黑曲霉菌发酵食品废物去除污泥
重金属，宁波大学学报（理工版），2010（2）,P95~98
表2不同含量的铅、砷、汞对酒精发酵过程的影响Tab.2Influence of different amount of Pb+,As+and Hg+on alcohol
fermentation
元素及含量外观糖
度/酸度
酒度/挥
发酸
残余还
原糖,%
残余总
糖,%
过滤总
糖
Pb 空白对照-0.6/3.012.6/0.20.200.780.24添加10倍-0.6/3.012.6/0.20.200.750.24添加25倍-0.6/3.012.6/0.20.200.600.24添加50倍-0.6/3.012.6/0.20.200.750.24
As 空白对照-0.8/5.012.6/0.20.180.780.24添加10倍-0.8/5.012.6/0.20.120.750.24添加25倍-0.8/5.012.6/0.20.140.600.24添加50倍-0.8/5.012.6/0.20.140.750.24
Hg 空白对照-0.5/3.512.3/0.20.160.780.24添加10倍-0.5/3.512.3/0.20.160.750.24添加25倍-0.5/3.512.3/0.20.160.600.24添加50倍-0.5/3.512.3/0.20.160.750.24
表3酒精发酵中添加铅、砷、汞元素时各离子检测值
单位：mg/kg
Tab.3The detection of Pb+,As+and Hg+on alcohol fermentation(mg/kg)元素及含量蒸煮前发酵前发酵后酒精
Pb 空白＜0.20＜0.20＜0.20＜0.20 1号 2.19 2.57 2.59＜0.20 2号 2.61 3.24 2.75＜0.20 3号 2.37 2.91 3.11＜0.20
As*空白＜0.10＜0.10＜0.10＜0.10 1号 2.19 2.12 2.16＜0.10 2号 2.54 2.91 3.20＜0.10 3号 2.61 2.71 3.35＜0.10
Hg 空白＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01
1号0.170.150.20＜0.01
2号0.240.240.27＜0.01
3号0.230.220.36＜0.01
酒糟
＜0.20
2.41
3.43
2.24
＜0.10
2.65
3.11
3.56
＜0.01
0.18
0.17
赵金铎0.25
废水
＜0.20
＜0.20
uc38450.36
＜0.20
＜0.10
1.13
1.51
1.24
＜0.01
＜0.01
＜0.01
＜0.01
废渣
＜0.20
3.58
4.79
4.76
＜0.10
2.41
3.35
2.70
＜0.01
0.40
0.38
0.31
曹喜焕等：木薯干中铅砷汞金属离子在发酵酒精生产过程中的迁移规律研究
（上接第76页）
3结论
本文研究了用离子谱-脉冲安培法测
定口香糖中单双糖(半乳糖、葡萄糖、木糖、果
糖、蔗糖、乳糖)的方法。本方法样品前处理简
单、分离效果好、灵敏度高，初步确定可适用于
口香糖（包括无糖口香糖）中单双糖的分析。
参考文献：
[1]中央政府门户网站.卫生部通知印发《食品营养标
签管理规范》（全文）[EB]v/gzdt/
2008-01/11/content_856260.htm
[2]GB13432-2004预包装特殊膳食用食品标签通则
[S].
[3]牟世芬，于泓，蔡亚岐.糖的高效阴离子交换谱
一脉冲安培检测分析[J].谱，2009，5：667-974.
[4]李仁勇，梁立娜，牟世芬等.离子谱—脉冲安培
检测白醋和豆腐水中单糖和大豆低聚糖[J].分析
化学研究简报，2009，5：725-728.
79
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